Войти
Электрификация Электрификация - это процесс получения энергии от электричества и, во многих контекстах, введение такой источник мощности посредством перехода более раннего источника питания. Широкое значение этого термина, например, в истории технологий, экономической истории и экономическом развитии, обычно применяемом к региону или национальной экономике. Вообще говоря, электрификация развития систем производства электроэнергии и распределения электроэнергии, которые имели место в Великобритании, США и других странах, разработанных в странах с середины 1880-х годов примерно до 1950 года и все еще продолжается в сельских районах некоторых стран. Это включало переход в производство с линейного вала и ременной передачи с использованием паровых двигателей и гидроэнергии к электродвигателям.
Электрификация отдельных секторов экономики называют такими терминами., как электрификация заводов, электрификация домохозяйств, электрификация сельской местности или электрификация железных дорог. Электродуговая печь, электрическая индукция <электрическая индукция или сопротивление нагрев, или электролиз или электролитическое разделение.
Электрификация названа «величайшим инженерным достижением ХХ века» Национальной инженерной академией.
Самыми ранними коммерческими применениями электричества были гальваника и телеграф.
Диск Фарадея, первый электрический генератор. Магнит в форме подковы (A) создавал магнитное поле через диск (D). Когда диск поворачивался, это индуцировало электрический ток радиально наружу от центра к ободу. Ток протекал через скользящий пружинный контакт m, через внешнюю цепь и обратно в центр диска через ось. В 1831–1832 годах Майкл Фарадей открыл принцип действия электромагнитных генераторов. Принцип, позже названный закон Фарадея, заключается в том, что электродвижущая сила генерируется в электрическом проводнике, который подвергается изменению магнитного потока, например, провод, движущийся в магнитном поле. Он также построил первый электромагнитный генератор, названный диском Фарадея, разновидностью униполярного генератора, используя медный диск, вращающийся между полюсами подковы магнит. Он производил небольшое постоянное напряжение.
Приблизительно в 1832 году Ипполит Пикси улучшил магнето, используя проволочную подкову, с дополнительными катушками проводника, генерирующими больше тока, но это был переменный ток. Андре-Мари Ампер способ преобразования тока от магнето Пиксии в постоянный ток с помощью качающегося переключателя. Позднее сегментированные коммутаторы использовались для производства постоянного тока.
Уильям Фотергилл Кук и Чарльз Уитстон разработали телеграф примерно в 1838-40 гг. В 1840 году Уитстон использовал разработанное им магнето для питания телеграфа. Уитстон и Кук добились важных улучшений в области производства электроэнергии, используя электромагнитным питанием вместо постоянного магнита, который они запатентовали в 1845 году. Динамо-машина с самовозбуждающимся магнитным полем отказалась от батареи для питания электромагнитов. Этот тип динамо-машины был изготовлен людьми в 1866 году.
Первый практический генератор, машина Грамма, была изготовлена З. Т. Граммом, который продал многие из этих машин в 1870-х годах. Британский инженер Р. Э. Б. Кромптон усовершенствованный генератор, чтобы обеспечить охлаждение воздуха, и другие механические улучшения. Составная обмотка, которая давала более стабильное напряжение с нагрузкой, улучшила рабочие характеристики генераторов.
Усовершенствования в технологии производства электроэнергии в 19 веке повысили ее эффективность и надежность. Первые магнето преобразователи в электричество лишь несколько процентов механической энергии. К концу 19 века самый высокий КПД превышение 90%.
Демонстрация Яблочковым его ярких дуговых ламп на Парижской выставке 1878 года на Авеню де л'Опера вызвала резкую распродажу запасы газа. Сэр Хамфри Дэви изобрел угольную дуговую лампу в 1802 году, когда обнаружил, что электричество может требовать легкую дугу с угольными электродами. Однако он не использовался в степени до тех пор, пока не были разработаны практические способы производства электроэнергии.
Углеродные дуговые лампы путем запуска контакта между двумя угольными электродами, которые разделяют в пределах узкого зазора. Уголь уголь выгорел, зазор постоянно приходилось корректировать. Для регулирования дуги было разработано несколько механизмов. Обычный подход заключался в подаче угольного электрода под действием силы тяжести и поддержки зазора с помощью пары электромагнитов, один из которых втягивал верхний уголь после зажигания дуги, а второй управлял тормозом подачи под силой тяжести.
Дуговые лампы того времени имели очень интенсивный световой поток - в диапазоне 4000 свечей (кандел) - и выделяли много тепла, и они были опасны для возгорания, что делало их непригодными для освещения домов.
В 1850-х годах многие из этих проблем были решены с помощью дуговых ламп, изобретенных Уильямом Петри и Уильямом Стэйтом. В лампе использовался магнитоэлектрический генератор и саморегулирующийся механизм для регулирования зазора между двумя угольными стержнями. Их свет использовался для освещения Национальной галереи в Лондоне и был большой новинкой в то время. Эти дуговые лампы и аналогичные им конструкции, работающие от больших магнето, были установлены на английских маяках в середине 1850-х годов, но ограничения мощности помешали этим моделям достижения должного успеха.
Первый успешный Дуговая лампа была предоставлена русским инженером Павлом Яблочковым и использовала генератор Грамма. Его преимущество заключалось в том, что он не требовал использования механического регулятора, как его предшественники. Впервые он был выставлен на Парижской выставке 1878 года и активно продвигался Граммом. дуговая лампа была установлена вдоль авеню де л'Опера, площади французского театра и вокруг площади оперы в 1878 году.
Британский инженер Р. Э. Б. Кромптон в 1878 г. разработал более сложную конструкцию, которая давала гораздо более яркий и устойчивый свет, чем свеча Яблочкова. В 1878 году он основал компанию Crompton Co. и начал издавать, продавать и устанавливать лампы Crompton. Его первых концерн был одной из электротехнических фирм в мире.
Различные формы ламп накаливания были изобретены множеством изобретателей; однако наиболее успешными из первых ламп были те, в которых использовалась углеродная нить, запаянная в высоком вакууме. Они были изобретены Джозефом Суоном в 1878 году в Великобритании и Томасом Эдисоном в 1879 году в США. Лампа Эдисона была более успешной, чем лампа Свана, потому что Эдисон использовал более тонкую нить накала, что придало ей более высокое сопротивление и, следовательно, проводило намного меньше тока. Эдисон начал коммерческое производство ламп накаливания с углеродной нитью в 1880 году. Промышленное производство ламп Swan началось в 1881 году.
Дом Суона в Лоу Фелл, Гейтсхед, был первым в мире, где были установлены рабочие лампочки. Библиотека Lit Phil в Ньюкасле был первым общественным залом, освещенным электрическим светом, а Театр Савой был первым общественным зданием в мире, полностью освещенным электричеством.
Простая электросеть - Северная Считается, что первой центральной станцией, обеспечивающей общественное питание, является станция в Годалминг, Суррей, Великобритания, осень 1881 года. Система было предложено после того, как город не смог прийти к соглашению о ставке, взимаемой газовой компанией, поэтому городской совет решил использовать электричество. Система зажигания дуговые лампы на главных улицах и лампы накаливания на нескольких переулках с гидроэлектростанциями. К 1882 году было подключено от 8 до 10 дворов, всего 57 фонарей. Система не коммерческой успеха, и город вернулся на газ.
Первый крупномасштабный центральный распределительный завод был открыт на Холборнском виадуке в Лондоне в 1882 году. Оснащен 1000 лампами накаливания, которые заменили старое газовое освещение, на станции загорелись Холборн-цирк, включая офисы Главпочтамта и знаменитую церковь Городского Храма. Питание было постоянным током 110 В; из-за потерь мощности в медных проводах для заказчика это составило 100 В.
В течение нескольких недель парламентский комитет рекомендовал принять знаменательный об электрическом освещении 1882 года, который компаниям или местным органам власти лицензировать поставки электроэнергии для любых общественных или частных целей.
Первой крупной центральной электростанцией в Америке была станция Перл-стрит Эдисона в Нью-Йорке, которая начала работать в сентябре 1882 года. На станции было шесть динамо-машин Эдисона мощностью 200 лошадиных сил, каждую из которых приводилась в движение отдельный паровой двигатель. Он был расположен в деловом районе и поставлял 110 вольт постоянного тока 85 потребителям с 400 лампами. К 1884 году на Перл-стрит 508 клиентов поставили 10 164 лампы.
К середине 1880-х годов другие электрические компании открывали центральные электростанции и распределяли электроэнергию, в том числе Crompton Co. и Swan Electric Light Company в Великобритании, Thomson-Houston Electric Company и Westinghouse в США и Siemens в Германии. К 1890 г. действовало 1000 центральных станций. В переписи 1902 года было зарегистрировано 3620 центральных станций. К 1925 году половину электроэнергии обеспечивали центральные станции.
Схема электрических сетей на английском языке Одной из самых больших проблем, с которыми столкнулись первые электроэнергетические компании, была почасовая изменчивость спроса. Когда освещение было практически одним из лучших видов использования электроэнергии. Как следствие, большинство поставщиков услуг не предоставляют услуги в дневное время, при этом две трети не обеспечивают дневное обслуживание в 1897 году.
Отношение средней нагрузки к пиковой нагрузке центральной станции называется коэффициентом нагрузки.. Чтобы усилить коэффициент усиления. В итоге это было достигнуто за счет моторной нагрузки. Моторы используются больше в дневное время и работают непрерывно. (См.: Непрерывное производство.) Уличные электрические идеально подходили для балансировки нагрузки дороги. Многие электрические железные дороги вырабатывали электроэнергию, а также продавали электроэнергию и управляли распределительными системами.
К началу 20-го века коэффициент увеличения увеличился - на Перл-стрит Коэффициент увеличения увеличился с 19,3. % в 1884 году до 29,4% в 1908 году. К 1929 году коэффициент нагрузки во всем мире превышал 50%, в основном из-за нагрузки двигателя.
До широкого распространения электроэнергии от центральных станций многих заводов, крупных отелей, многоквартирных и административных зданий собственной выработки электроэнергии., как известно, как когенерация или комбинированное производство тепла и электроэнергии (ТЭЦ), это было экономически привлекательно, потому что отработанное пар можно было использовать сегодня для отопления зданий и промышленных предприятий. Большая часть электроэнергии, вырабатываемой собственными силами, стала неэкономичной, поскольку цены на нее упали. Еще в начале 20 века количество роста энергосистем значительно превосходило число центральных станций. Когенерация до сих пор широко используется во многих отраслях промышленности, которые используют большое количество пара и энергии, например, в целлюлозно-бумажной, химической и нефтеперерабатывающей промышленности. Продолжение использования частных электрогенераторов называется микрогенерацией.
Первый коммутаторный электродвигатель постоянного тока, способный вращать машины, был изобретен британским ученым Уильямом Стердженом в 1832 году. Решающим шагом вперед по сравнению с двигателем, используемым Майклом Фарадеем, было включение коммутатора . Это позволяет стать двигателю Стерджена первым, способным обеспечивать непрерывное вращательное движение.
Фрэнк Дж. Спрэг усовершенствовал двигатель постоянного тока в 1884 году, решив проблему постоянного поддержания скорости при стандартной нагрузке. и уменьшение искрения от щеток. Спраг продал свой двигатель через Edison Co.. с помощью двигателей постоянного тока легко увеличить скорость, что сделало их пригодными для применений, такими как электрические уличные железные дороги, станки и некоторые другие промышленные приложения, где желательно регулировать скорость.
Хотя первые электростанции поставляли постоянный ток, распределение переменного тока вскоре стало наиболее предпочтительным большим. Благодаря преимуществам переменного тока заключаются в том, что его можно преобразовать в высокое напряжение для снижения потерь при передаче и что двигатели переменного тока могли легко работать с постоянной скоростью.
Технология переменного тока была основана на открытии Майкла Фарадея в 1830–31 гг., Что изменяющееся магнитное поле может индуцировать электрический ток в цепь.
Трехфазное вращающееся магнитное поле электродвигателя переменного тока. Каждый из трех полюсов подключается к отдельному проводу. Каждый провод несет ток на 120 градусов по фазе. Стрелки показывают результирующие геометрической магнитной силы. Трехфазный ток используется в торговле и промышленности. Первым, кто придумал вращающееся магнитное поле, был Уолтер Бейли, который применил работоспособную демонстрацию своего многофазного двигателя с батарейным питанием с помощью коммутатор 28 июня 1879 г. в Физическое общество Лондона. Практически идентичный аппарату Бейли, французский инженер-электрик Марсель Депре в 1880 году опубликовал работу, идентифицированную как вращающегося магнитного поля и двухфазную систему переменного тока для его создания. В 1886 году английский инженер Элиху Томсон построил двигатель переменного тока, расширив индукционного отталкивания и свой ваттметр.
. Именно в 1880-х годах эта технология была коммерчески бюджет для крупномасштабного производства электроэнергии. и трансмиссия. В 1882 году британский изобретатель и инженер-электрик Себастьян де Ферранти, работавший в компании Сименс, сотрудничал с выдающим физиком лордом Кельвином и стал пионером. Технология питания переменного тока, включая ранний трансформатор.
A силовой трансформатор, используйте Люсьеном Гауларом и Джоном Диксоном Гиббсом, действовал в Лондоне в 1881 году и привлек внимание Вестингауз. Они также представили изобретение в Турине в 1884 году, где оно было применено для системы электрического освещения. Многие из их проектов были адаптированы к конкретным законам, регулирующим распределение электроэнергии в Великобритании.
Себастьян Зиани де Ферранти занялся этим бизнесом в 1882 году, когда он основал в Лондоне магазин по разработке различных электрических устройств. Ферранти рано поверил в успех системы распределения энергии переменного тока и был одним из немногих экспертов в этой системе в Великобритании. С помощью лорда Кельвина Ферранти в 1882 г. первым изобрел генератор переменного тока и трансформатор. Джон Хопкинсон, британец физик изобрел трехпроводную (трехфазную ) систему распределения электроэнергии, на которую в 1882 году получил патент.
Итальянский изобретатель Галилео Феррарис в 1885 году изобрел многофазный асинхронный двигатель переменного тока . Идея заключалась в том, что два противофазных, но синхронизированных тока можно было бы использовать для создания двух магнитных поля, которые можно комбинировать для создания вращающегося поля без необходимости переключения или перемещения частей. Другими изобретателями были американские инженеры Чарльз С. Брэдли и Никола Тесла, а также немецкий техник. Они смогли решить проблему запуска двигателя переменного тока, используя вращающееся магнитное поле, создаваемое многофазным током. Михаил Доливо-Добровольский представил первый трехфазный асинхронный двигатель в 1890 году, что значительно более функциональная конструкция, которая стала прототипом, используемым в Европе и США. К 1895 году GE и Westinghouse представили на рынке двигатели переменного тока. При однофазном токе конденсатор или катушка (создающая индуктивность) могут использоваться в части цепи внутри двигателя для создания вращающегося магнитного поля. Многоскоростные двигатели переменного тока с раздельно подключенными полюсами существуют уже давно, наиболее распространенными из которых являются двухскоростные. Скорость этих двигателей изменяется путем включения или выключения набора полюсов, что делалось с помощью специального пускателя двигателя для более крупных двигателей или простого переключателя нескольких скоростей для двигателей с малой мощностью.
Первую электростанцию переменного тока построил английский инженер-электрик Себастьян де Ферранти. В 1887 году Лондонская корпорация электроснабжения наняла Ферранти для проектирования своей электростанции в Дептфорде. Он спроектировал здание, электростанцию и систему распределения. Он был построен в Стоуэдж, участке к западу от устья Дептфорд-Крик, когда-то использовавшегося Ост-Индской компанией. Созданный в беспрецедентных масштабах и являющийся пионером в использовании переменного тока высокого напряжения (10 000 В), он генерировал 800 киловатт и снабжал энергией центр Лондона. После завершения строительства в 1891 году это была первая по-настоящему современная электростанция, обеспечивающая высоковольтным переменным током, который затем был «урезан» трансформаторами для использования потребителями на каждой улице. Эта базовая система по-прежнему используется во всем мире.
В Америке Джордж Вестингауз, который заинтересовался силовым трансформатором, разработанным Голлардом и Гиббсом, начал разрабатывать свою систему освещения переменного тока, используя систему передачи с шагом 20: 1. напряжение с понижающим. В 1890 году Вестингауз и Стэнли построили систему для передачи энергии на несколько миль в шахту в Колорадо. Было принято решение использовать переменный ток для передачи электроэнергии от Ниагарского энергопроекта до Буффало, штат Нью-Йорк. Предложения, представленные продавцами в 1890 году, включали системы постоянного тока и сжатого воздуха. Комбинированная система постоянного тока и сжатого воздуха оставалась на рассмотрении до конца графика. Несмотря на протесты комиссара Ниагары Уильяма Томсона (лорда Кельвина), было принято решение построить систему переменного тока, которая была предложена и Westinghouse, и General Electric. В октябре 1893 года Westinghouse получил контракт на поставку первых трех двухфазных генераторов мощностью 5000 л.с., 250 об / мин, 25 Гц. Гидроэлектростанция была введена в эксплуатацию в 1895 году и была самой крупной из них до того времени.
К 1890-м годам одно- и многофазные переменные токи быстро внедрялись. В США к 1902 году 61% генерирующих мощностей составлял переменный ток, а в 1917 году он увеличился до 95%. Несмотря на превосходство переменного тока для большинства приложений, несколько существующих систем постоянного тока продолжали работать в течение нескольких десятилетий после того, как переменный ток стал стандартом для новых систем..
Эффективность паровых первичных двигателей в преобразовании тепловой энергии топлива в механическую работу была критическим фактором в экономической эксплуатации паровых центральных генерирующих станций. В ранних проектах использовались поршневые паровые двигатели, работающие на относительно низких скоростях. Внедрение паровой турбины коренным образом изменило экономику работы центральной станции. Паровые турбины могли быть изготовлены с большей мощностью, чем поршневые двигатели, и, как правило, имели более высокий КПД. Скорость паровых турбин не менялась циклически во время каждого оборота; сделав возможной параллельную работу генераторов переменного тока и повысив стабильность вращающихся преобразователей для производства постоянного тока для тяги и промышленного использования. Паровые турбины работали с более высокой скоростью, чем поршневые двигатели, не ограничиваясь допустимой скоростью поршня в цилиндре. Это сделало их более совместимыми с генераторами переменного тока только с двумя или четырьмя полюсами; между двигателем и генератором не потребовалась коробка передач или ремень для увеличения скорости. Было дорого и в конечном итоге невозможно было обеспечить ременную передачу между тихоходным двигателем и высокоскоростным генератором с очень большими номиналами, необходимыми для обслуживания центральной станции.
Современная паровая турбина была изобретена в 1884 году британцем сэром Чарльзом Парсонсом, первая модель которого была соединена с динамо-машиной, генерирующей 7,5 кВт (10 л.с.) электроэнергии. Изобретение паровой турбины Парсона сделало возможным дешевое и обильное электричество. турбины Парсонса были широко представлены на английских центральных станциях к 1894 году; Первой в мире электроснабжающей компанией, которая вырабатывала электроэнергию с помощью турбогенераторов, была собственная энергоснабжающая компания Парсонса Newcastle and District Electric Lighting Company, созданная в 1894 году. При жизни Парсона компания генерирующая мощность блока была увеличена примерно в 10 000 раз.
1899 паровая турбина Парсонса, соединенная напрямую с динамо-машиной Первыми турбинами в США были две установки De Leval на Edison Co. в Нью-Йорке. Йорк в 1895 году. Первая турбина Парсонса в США находилась на заводе Westinghouse Air Brake Co. недалеко от Питтсбурга..
Паровые турбины также имели капитальные затраты и эксплуатационные преимущества по сравнению с поршневыми двигателями. Конденсат от паровых двигателей был загрязнен маслом и не мог быть использован повторно, в то время как конденсат от турбины чистый и обычно используется повторно. Паровые турбины были меньше по размеру и весу, чем поршневой паровой двигатель сравнимой мощности. Паровые турбины могут работать годами практически без износа. Поршневые паровые двигатели требовали большого ухода. Паровые турбины могут быть изготовлены с мощностью, намного большей, чем любые паровые двигатели, когда-либо изготовленные, что дает существенную экономию на масштабе.
. Паровые турбины могут быть построены для работы с паром с более высоким давлением и температурой. Фундаментальный принцип термодинамики заключается в том, что чем выше температура пара, входящего в двигатель, тем выше его КПД. Внедрение паровых турбин стимулировало ряд улучшений в температуре и давлении. В результате повышенная эффективность преобразования снизила цены на электроэнергию.
Удельная мощность котлов была увеличена за счет использования принудительного воздуха для горения и использования сжатого воздуха для подачи пылевидного угля. Кроме того, транспортировка угля была механизирована и автоматизирована.
Строители поднимают линии электропередач, 1920 С реализацией передачи электроэнергии на большие расстояния стало возможным соединять различные центральные станции для балансировки нагрузок и улучшить коэффициенты нагрузки. Взаимосвязь становилась все более востребованной по мере быстрого роста электрификации в первые годы 20-го века.
Чарльз Мерц из консалтингового партнерства Мерц и Маклеллан построил Электростанцию Neptune Bank недалеко от Ньюкасл-апон-Тайн в 1901 году, а 1912 год стал крупнейшей интегрированной энергосистемой в Европе. В 1905 году он попытался повлиять на парламент, чтобы унифицировать различные напряжения и частоты в электроэнергетической отрасли страны, но только Первой мировой войны парламент начал серьезно относиться к этой идее, назначив его главой Парламентский комитет по решению проблемы. В 1916 году Мерц указал на то, что Великобритания могла бы использовать свои небольшие размеры в своих интересах, создав плотную распределительную сеть для эффективного снабжения своей промышленности. Его выводы привели к Отчету Вильямсона 1918 года, который, в свою очередь, создал законопроект о поставках электроэнергии 1919 года. Этот закон был первым шагом на пути к интегрированной электроэнергетической системе в Великобритании.
Более важный Закон об электроэнергии (поставке) 1926 года привел к созданию Национальной сети. Центральное управление электроснабжения стандартизировало электроснабжение в стране и создало первую синхронизированную сеть переменного тока, работающую на 132 киловольтах и 50 герцах. Это начало действовать как национальная система, Национальная сеть, в 1938 году.
В Соединенных Штатах это стало национальной задачей после энергетического кризиса летом 1918 года посреди мира. Первая война за укрепление поставок. В 1934 г. Закон о холдинговых компаниях коммунального обслуживания признал электроэнергетические компании общественными благами важными наряду с газовыми, водопроводными и телефонными компаниями, и, таким образом, им были даны определенные ограничения и регулирующий надзор за их деятельностью.
Электрификация домохозяйств в Европе и Северной Америке началась в начале 20 века в крупных городах и в районах, обслуживаемых электрическими железными дорогами, и быстро росла примерно до 1930 года, когда 70% домохозяйств были электрифицированы в США
Сельские районы были электрифицированы первыми в Европе, а в США Сельское управление электроснабжения, созданное в 1935 году, ввело электрификацию в сельские районы.
Генерация электроэнергии на центральной станции вырабатывала энергию более эффективно и с меньшими затратами, чем небольшие генераторы. Капитальные и эксплуатационные затраты на единицу мощности также были дешевле с центральными станциями. Стоимость электроэнергии резко упала в первые десятилетия двадцатого века из-за внедрения паровых турбин и повышения коэффициента нагрузки после внедрения двигателей переменного тока. По мере падения цен на электроэнергию потребление резко возросло, и центральные станции были увеличены до огромных размеров, что привело к значительной экономии за счет масштаба. Историческую стоимость см. Ayres-Warr (2002) Рис. 7.
Электрическое освещение было очень желательно. Свет был намного ярче, чем у масляных или газовых ламп, и сажи не было. Хотя раньше электричество было очень дорого по сравнению с сегодняшним днем, оно было намного дешевле и удобнее, чем газовое или нефтяное освещение. Электрическое освещение было настолько безопаснее, чем нефтяное или газовое, что некоторые компании смогли оплачивать электроэнергию за счет страховых сбережений.
«Одно из наиболее важных изобретений для класса высокоэффективных квалифицированные рабочие (инженеры) будут небольшой движущей силой - возможно, от силы полчеловека до силы двух лошадей, которые могут начать, а также прекратить свое действие в любой момент, не требуют затрат времени на управление и иметь скромную стоимость как по первоначальной стоимости, так и по дневным расходам ". Чарльз Бэббидж, 1851 г.
Молотилка в 1881 г. Чтобы паровые двигатели были эффективными, требовалось несколько сотен лошадиных сил. Паровые двигатели и котлы также требовали операторов и обслуживания. По этим причинам самые маленькие коммерческие паровые двигатели имели мощность около 2 лошадиных сил. Это было выше необходимости для многих небольших магазинов. Кроме того, небольшая паровая машина и котел стоили около 7000 долларов, в то время как старая слепая лошадь, которая могла развивать 1/2 лошадиных силы, стоила 20 долларов или меньше. Машины для использования лошадей в качестве энергии стоили 300 долларов или меньше.
Многие требования к мощности были меньше, чем у лошади. Торговые станки, такие как токарные станки по дереву, часто приводились в действие ручкой для одного или двух человек. Бытовые швейные машины приводились в действие педалью; однако заводские швейные машины приводились в действие паром от линейного вала . Иногда собак использовали на таких машинах, как беговая дорожка, которую можно было приспособить для сбивания масла.
В конце 19 века специально спроектированные здания электростанции сдавали помещения в аренду небольшим магазинам. Это здание снабжало жильцов электроэнергией от паровой машины через линейные валы.
Электродвигатели были в несколько раз более эффективными, чем небольшие паровые машины, потому что генерация на центральной станции была более эффективной, чем небольшие паровые машины, и потому что линейные валы и ремни потери на трение.
Электродвигатели были более эффективны, чем энергия человека или животных. Эффективность преобразования кормов для животных в работу составляет от 4 до 5% по сравнению с более чем 30% для электроэнергии, вырабатываемой с использованием угля.
Электрификация и экономический рост сильно взаимосвязаны. В экономике было показано, что эффективность производства электроэнергии коррелирует с техническим прогрессом.
В США с 1870 по 1880 год на каждый человеко-час приходилось 0,55 л.с. В 1950 году на каждый человеко-час приходилось 5 л.с., или на 2,8% годового прироста, снизившись до 1,5% с 1930-1950 годов. Период электрификации фабрик и домашних хозяйств с 1900 по 1940 год был периодом высокой производительности и экономического роста.
Большинство исследований электрификации и электрических сетей было сосредоточено на основных промышленных странах в Европе и США. В других местах проводное электричество часто передавалось по схемам колониального правления. Некоторые историки и социологи рассматривали взаимодействие колониальной политики и развития электрических сетей: в Индии Рао показал, что региональная политика, основанная на лингвистике, а не на техно-географических соображениях, привела к созданию двух отдельных сетей; в колониальном Зимбабве (Родезия) Чиковеро показал, что электрификация была основана на расовом признаке и служила сообществу белых поселенцев, исключая африканцев; и в «Подмандатной Палестине» Шамир утверждал, что уступки британским властям в области электроснабжения компании, принадлежащей сионистам, усугубили экономическое неравенство между арабами и евреями.
Most electricity is generated by thermal power stations or steam plants, the majority of which are fossil fuel power stations that burn coal, natural gas, fuel oil or bio-fuels, such as wood waste and black liquor from chemical pulping.
The most efficient thermal system is combined cycle in which a combustion turbine powers a generator using the high temperature combustion gases and then exhausts the cooler combustion gases to generate low pressure steam for conventional steam cycle generation.
Oulu Hydro EnergyHydroelectricity uses a water turbine to generate power. In 1878 the world's first hydroelectric power scheme was developed at Cragside in Northumberland, England by William George Armstrong. It was used to power a single arc lamp in his art gallery. The old Schoelkopf Power Station No. 1 near Ниагарский водопад в США начал производить электроэнергию в 1881 году. Первая Эдисон гидроэлектростанция, завод на Вулкан-стрит, начала работать 30 сентября 1882 года в Эпплтон, Висконсин, мощностью около 12,5 киловатт.
Первая электрическая ветровая турбина была машиной для зарядки аккумуляторов, установленной в Июль 1887 года шотландский академик Джеймс Блит зажег свой дом для отдыха в Мэрикирк, Шотландия. Несколько месяцев спустя американский изобретатель Чарльз Ф. Браш построил первую ветряную турбину с автоматическим приводом для производства электроэнергии в Кливленде, штат Огайо.
. Достижения последних десятилетий значительно снизили стоимость ветроэнергетики, сделав ее одной из самых популярных ветряных электростанций. наиболее конкурентоспособные альтернативные источники энергии и конкурентоспособные с более дорогим природным газом (перед сланцевым газом). Основная проблема ветроэнергетики заключается в том, что она является непостоянной и поэтому требует расширения сети и накопления энергии, чтобы быть надежным основным источником энергии.
NesjavellirPowerPlant edit2 Принц Пьеро Джинори Конти испытал первый геотермальный генератор 4 июля 1904 года в Лардерелло, Италия. Он удачно зажег четыре лампочки. Позже, в 1911 году, здесь была построена первая в мире коммерческая геотермальная электростанция. До 1958 года Италия была единственным промышленным производителем геотермальной электроэнергии в мире. Геотермальная энергия требует очень высоких подземных температур вблизи поверхности для выработки пара, который используется в паровых установках с низкой температурой. Геотермальная энергия используется только в нескольких областях. Италия снабжает всю электрифицированную железнодорожную сеть геотермальной энергией.
Солнечная энергия Крыша Солнечная энергия Генерация 2666770 CC0 Производство электроэнергии из солнечной энергии либо напрямую через фотоэлектрические элементы, либо косвенно, например, путем производства пара для привода паровая турбина генератор.
Карта мира, показывающая процент населения в каждой стране, имеющего доступ к электросети, по состоянию на 2017 год. 80,1% –100% 60,1% –80% 40,1% –60% 20,1% –40% 0–20% Хотя электрификация городов и жилых домов существует с конца 19 века, около 840 миллионов человек (в основном в Африке) не имели доступа к электросети в 2017 году по сравнению с 1,2 миллиардами в 2010 году.
Самый последний прогресс в электрификации произошел в период с 1950-х по 1980-е годы. Огромный прирост был отмечен в 1970-х и 1980-х годах - с 49 процентов населения мира в 1970 году до 76 процентов в 1990 году. Недавние успехи были более скромными - к началу 2010-х годов от 81 до 83 процентов населения мира имели доступ к электричеству.
Гибридная энергосистема Электричество - это «липкая» форма энергии, поскольку она имеет тенденцию оставаться на континенте или острове, где она производится. Это также мульти-источник; если один источник испытывает дефицит, электроэнергия может производиться из других источников, включая возобновляемые источники. В результате в долгосрочной перспективе это относительно устойчивое средство передачи энергии. В краткосрочной перспективе она должна потребляться в тот же момент, когда она потребляется, она нестабильна по сравнению с топливом, можно доставлять и хранить на месте. Однако это можно смягчить с помощью накопления энергии в сети и распределенной генерации.
Энергетический портал  | На Wikimedia Commons есть материалы по теме Электрификация. |
Словарное определение электрификации в Викисловарь